157953. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a ciánhidrogénből és klórból történő katalitikus klórcián nyerés során ill. az ezt követő klórcián ciaminkloriddá trimerizálásakor keletkező hidrogénklorid elválasztására folyamatos frakcionálással
5 157953 6 cseppfolyós hidrogénkloridot a berendezés feiső részéből elvezetjük és a klórból álló elegyet az oszlop alsó részéből leeresztjük. Ä klórból és klórciánból álló elegyet elpárologtatós után bevezethetjük egy hidrogéncianidból és klórból gőzfázisban cianurkloridot előállító berendezésbe. A találmány szerinti eljárásnak a megvalósíthatósága, nevezetesen a cseppfolyósított hidrogénkloridnak az egyéb cseppfolyósított gázoktól alacsony hőmérsékleten történő desztilláció útján való elválaszthatósága rendkívül meglepő a szakember számára. A találmány egy eddig igen szilárdan fennálló előítéletet dönt meg. Régóta ismeretes ugyanis a legkülönbözőbb irodalmi közleményekből, hogy a hidrogénklorid és a klór hidegen is rendkívül erősen katalizálja a klórciánnak cianurkloriddá történő polimerizációját (vö. Ullmanns Encyclopädie der techn. Chemie, 5, 685; Liebigs Annalen der Chemie , 155, 175, 1870; 287, 358—359, 1895: A. Hantzsch és L. Mai, Ber. 28, 2472, 1895; 2 417 659 és 416 656 sz. amerikai, 334 629 és 337 539 sz, svájci és 1 193 955 sz. német szabadalmi leírás). Valamennyi fent idézett irodalmi közleményből arra kellett következtetni, hogy a hidrogénkloridnak a klórciánból, hidrogénkloridból és klórból álló cseppfolyósított gázelegyekből desztilláció útján történő elválasztása a viszonylag huzamos tartózkodási idő miatt nem oldható meg, mert a klórcián cianurkloriddá való gyakorlatilag mennyiségi polimerízálódása lett volna várható. A klórciánnak a maradékgázok szétválasztása során cianurkloriddá való trimerizálódása azonban nem kívánatos. Egyrészt a képződött cianurkloridnak a lepárlóüstből való elkülönítése bonyolult lenne és különleges berendezést kívánna, ami várható csekély cianurklorid-menynyiségek (a maradékgáz 1—; 2%-a) folytán gazdaságtalan lenne, másrészt a folyékony fázisban bekövetkező polimerizáció során erős hajlam áll fenn arra, hogy a kívánt cianurklorid helyett számottevő mennyiségekben keletkezzék a nemkívánatos tetramer klórcián-származék. Ezért gazdaságossági okokból mindenképpen kerülendő a klórcián polimerízálódása a maradékgázok igen. alacsony hőmérsékleten lefolytatott desztilláció útján történő szétválasztása során. Az, hogy a találmány szerinti eljárás a klórcián polimerízálódása nélkül, eredményesen lefolytatható, meglepő módon valószínűleg annak köszönhető, hogy a gázelegy teljesen vízmentes; ez a vízmentesség már azáltal is. biztosítva van, hogy a gázelegy a fent leírt — vízmentes körülmények között végbemenő — katalitikus eljárásból származik (az esetleg még jelenlevő víznyomok az eljárás során alkalmazott magas hőmérsékleteken a klórral reakcióba lépve, az eljárás szempontjából ártalmatlan vegyületekké, mint foszgénné és hidrogénkloriddá alakulnak át), emellett még foszforpentoxid-tartalmú szárítótorony beiktatásával is biztosíthatjuk a gázelegy teljes szárazságát, amit egyébként a desztilláció során légköri nyomáson alkalmazott alacsony hőmérséklet is elősegít.. A találmány révén egyszerű és iparilag köny-5 nyen kivitelezhető módon válik lehetségessé a maradékgázok klórcián- és klórtartalmának a klórcián-előállítási és trimerizálási körfolyamatba való visszavezetése és egyidejűleg nagykoncentrációjú, gazdaságilag jól értékesíthető hidj0 rogenklorid desztillátum alakjában való kinyerése. A maradékgázoknak a találmány szerint, desztilláció útján történő szétválasztását előnyö-15 sen légköri nyomáson folytatjuk le; ezért e gázok cseppfolyósítását a legalacsonyabb forrpontú elegy-alkotórész forrpont ja alatti hőmérsékletre történő lehűtése útján kell eszközölni. ,0 A szétbontandó maradékgáz főalkotórészeinek forrpont ja az alábbi: Molekulasúly Forrpont (780 mm Hg) klór (Cl2 ) 70,01 —35 C': klórcián (C1CN) 61,48 13 C° hidrogénklorid (HCl) 36,47 —84 Cc A maradékgáz tartalmazhat néha nyomokban széndioxidot és foszgént is, ezek azonban a találmány szerinti szétválasztási eljárás gyakorlati kivitele szempontjából nem bírnak jelentőséggel. Lefolytatható a desztilláció adott esetben némileg megnövelt nyomáson is, ezáltal a cseppfolyósított gázok fent megadott forrpontjai valamivel emelkednek, így kevésbé intenzív hűtésre van szükség a gázok cseppfolyósítására. A hidrogénklorid, amely a gázelegy legala-45 csonyabb forrpontú alkotórésze, a desztilláció során elsőnek desztillál át és kondenzáció útján fogható fel. Minthogy a következő magasabb forrpontú alkotórész forrpontjáig a hőmérsékletkülönbség eléggé nagy (50 C°), az elválasztás 50 igen jó hatásfokú és csaknem mennyiségileg megy végbe. A desztillációs maradék főként klórciánból és klórból áll. Légköri nyomás alkalmazása esetén a desztil-55 lációs hőfok — attól függően, hogy a készülék mely részében mérjük, — —85 C° és —20 C° között van. Az a követelmény, hogy az eljárás során a víz 60 nyomának és minden más poláros oldószer nyomainak is az abszolút kizárásával kell dolgozni, egyben lehetővé teszi azt is, hogy a visszanyert klórt és a klórciánt minden külön szárítási művelet nélkül vezessük vissza a gyártási folyató matba. 3
